kursovoe_proektirovanie (514469), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Вычисленные значения искомых сил: Г, =4200 Н; Рвы= — 000 Н; Рва= 5200 Н; Рва = 5250 Н. Группа звеньев 5 и 4 (группа вида ВВВ) (см. рис. 5.9, 6). Искомые реакции во внешних вращательных парах Р и Ю представляют в виде двух составляющих, ориентированных в локальных системах координат связанных с продольными осями ХвЕ (звено 4) и РЕ (звено 5): ~вв =Рл+Рй; Р,„=Р'„+Рвы Касательные составляющие определяют нз алгебраических уравнений моментов сил относительно осн Е внутренней пары ХМ А)=Мк(Рзв)+Мк(рзв)+М,ДО,)+Мк(Фвз)+Маг=О. После подстановки значений величав получают Язв=5.930 Н; Х Мк (Ре) = Ме (Рвэ) + Мз (в1г) + Мк(Фм) + Мев = О.
После подстановки значений величав получают Рвз=741 Н. Векторное урзвневие сил, приложенных к звевьлм 4 н 5, имеет ввд Рзв+~з+Фвз+Рм+~ м+ ~~+Фм+~вз+Ре=О. Решенно этого векторного ураввениа приведено на рис. 5.10, б. Вычнслевные значениа свл по плану сил, выполненному в масштабе дг=0,02 мм/Н, следующие; Р$= 4050 Н; Г г— - 5000 Н; Рм= 7100 Н; Гвв — — 9200 Н.
Группа заевьев 3, 2 в 1 (см. рис. 5.9, в). Искомымв лаллютсл реакцви в трех канематвческвх парах в даизкущаа сила Рп, гвдропривода, деисгвующаа на поршень и обеспечааающаа двниение механизма с заданными зинематическими характеристиками. Сааза а парах А и С заьзевшот состаалающими: Ргв=Рм+ Рзв, Рэв = Рэв+Рэв. Тангенциальные сосгаалающие определают из алгебраических уравнений моментов свл относительно осв В виутревией пары соответственно длл заела 3 и звеньев 2 и 1: Х Ма(Р„) = М,(Рз,)+М,(б,)+ Ма(6„)+М„+ М,(Р„) =О. После подстановка числовых значений величин получают Рм=2180 Н; ХМ,(Ргь Ро) =М,(Р',,)+М,(Э",)+ М,(Ф„)+ М„+М,(з",)+ + Ма Фл) + Мег = О. После подсэаиовки числовых значений величин получают Р1эв= 1630 Н.
Векторное урашзение свл, првлшкевных к рассматриааемов группе звеньев 1, 2, 3, имеет вид Р а+Рэв+ К +Ы~ + ~г+~а+Рзв+ К+ збм+ Рл+Рзв=О. Решение этого уравнении приведено на рис. 5.10, е в виде плана сил, построенного а меньшем масштабе дг=0,01 мм/Н, и получены следующие результаты: Лв= 9600 Н; Р,е —— 9800 Н; Рй— - 10300 Н; Язв- — 10500 Н.
На рис. 5.10, г приведен план свл по 2, построенный по векторному уравнению Р„+ ~, +Ез~ +~в, +Аь= О. Получены следующие звачевиа сил: Ем=9900 Н; Язв=9700 Н; Уз„— — 1500 Н. Прпменеиве векторного способа свлоаого расчета мозно показать. и ва более простом механизме, например крввошнпвоползуввом механизме.
На рвс 5.11, а пзобршкена даухзанпшл группа крпиошвпноп олзувного механизма, показанного на рис. 5.3. На схеме нзобралины векторы действующих снш даивущав сила Рм на ползув олз е Рве. вы 3, свлы тяжести зза и оа и реакцвн Р 4 н Р „приложенные соответственно к звеньям 3 и 2 со сторонй звеньев, образующих кинематические пары, главные векторы 63 и 42 снл инерции и главный момент Меа сыл ииерцив.
На рыс. 5.11, и .Ю 'еЗ= Злаою= лЗЗос чааа Заааоаа /' Фа "3232 на рыс. 5.11, г й~ез = — 23233. На схеме механизма рекомендуется тазже ызобразить линейные ускоренна цеытров масс (штрнхпунктирвые ливив) агз, аза и Угловые УскоРевна 32 и 3, соответствУюЩих звеньев (см, рис. 5.3). Уравнение равновесия задаваемых сил, реакций связей ы сил внерцив дла такой даухзвеыной цепв следующее РЗЗ+ ~З+Р34+~3+Раа+~2+~2 Это веаторное уравневве непосредственно не решается.
Надо сначала использовать алгебраическое уравнение моментов сил. Для этого рекомеылуетая реакцвю Ра, в шарнире В прелсташпь в виде двух составляющвх: Р "(по осы ВС звена 2) и Ра ' (перпендикулярно продольной оси ВС звена 2). Составляя алгебраическое уравнение моментов сил относительно оси внутреннего шарнира С, получают соотношение .згс(РЗЗ')+ Мс(Ю+ й(с(ЖЗ+ ь(аа = б. Првнятые направления векторов сил на рис. 5.11, а позволяют учесть знааж момюзтов в згом уравыевии: -И (Рм4)+И (аа)+М (Ф )-/за =О, илн Раз /зс+ Ы'аз+Фа"ег дува= б 63343 4Ф3342 Зтез Ри= Г34 Посл~ определения Озставляюлаеы Ра; ре~аю~ ~~кт~р~ое уравнение свл путем построения плана сил (рис. 5.11, в): РЗЗ+ ~3 + ~3 + Рп + Р21+ Р34+ ~2 + ~2 Отрезки на плане сил изображают с учетом принятого масштаба снл 1д 1=мы/Н, или 1дг) = мм/кН. Решение этого ураанеыыя позволяет получить отрезки, а затем и значевиа искомых реакащй зза Г14 и Г2,".
Из уравнения моментов снл, приложенных к звену 3, находят плечо «,4 силы Г,4: «,4=0, т. е. реакция Г,4 проходит через ось С вращательной кинематнческой пары (рис. 5.11, б). Искомые реакции определжот по соотношениям Г21 Г!!+Г2! Г12 Г21 Г!!+Г!4+Пз+'~з+Г22=0 (рис 5.11 в)' Г!1+б1+Г14=0 (рис. 5.11, д). Прв анализе уравнения моментов сил, првложенных к начальному звену 1 (рис. 5.11, г), оказывается, что все входящие в уравнение моменты известны по направлению и значению, т.
е. имеет места тождеспю М!с+ Мв (Г1 2) + МФ! = О. Это тождество справедливо, если Мве1=Ме1= — 32!а!, где 3 =У!и — суммарный првведенный момент внерцви 1 группы звеньев, полученный в результате динамического анализа, вьпюлненного на первом листе проекта. Неизбежны отклонения в числовых значениях, полученных при выполнении первого и второго листов проекта, которые опенввают относительной погрешностью вычислений (%); П( ) =--'-' — --в 100; П (М) = — '-- 4а 100. Ме! ы! Значения э!их погрешностей отличаются друг от друга, но одно нз вих не должно превосходить допускаемого (обычно в пределах 5...10 4!4).
5.5. ОСОБЕННОСТИ СИЛОВОГО РАСЧЕТА КУЛИСГИ2ГХ МЕХАНИЗМОВ В кулиевых механизмах между ползуиом и кулисой действует реакция, направление которой перпендикуларно оси кулисы (или осн цилиндра, штока и т. и.). Это наглядно показано на рнс. 5.12 для механизма подачи заготовок в зону обработки (см. рнс. 5.4) на примере реакции Г,з= — г24 между кулисой 3 н ползуном 4 (рис.
5.12, л, в), реакцви Г2 = — Г1 между цвлинлром 1 и поршнем 2 (рис. 5.12, б, в). 11ри сйловом расчете определенвю подлежат не только значения реакций, но н нх плеч (например, «42 В «12)' Для ползуна 4 по условиям задачв можно пренебречь массой. В связи с этим плечо «24= 0, т. е. реакция Г42 проходит через ось шарнира Р. 211 Рас. 5.12 Для двухзаенной группы ю звеньев 5 н 4 (рис. 5.12, а) модула векторов Гы и Раз находят ю векторного уравнения ~5а+Рм+ Фа+ ~5 +Рзе+ ~43 Плечо лзе силы Рз иаходат ю уравнения моментов снл относительно осв шарнира Р: Ьм= М,(0,)/Р„. Плечо Ь,з в модуль силы У,з относвтельно шарнира Я находат из свстемы уравнений Рм (л-йш)+Ма(бз)+Ма(Фз)+Маг=О ~, й„+М„(бг)+М„(Фд+М,=Г); Р„= -Рпе Если допустимо пренебречь массой н моментом инерции поРшна 2 в пилиндРа З, то Реакпиа Рм=О.
Реакции Рм н Раз находит из планов свл прн решении соответствугоших векторных уравнений. Из уравнения равновесна начального звена 1 (рис. 5.12, в) Рв+~34+ ~з+Рзе =б находят реакпиш Рзб. ыг Риа а13 Уравнение момевтов свл, првложеввых к звену 3, относвтельво оси шарнара С нспользуют как ковтрольвое для оценка погрепщосгей вычвсленвй: мсгггв)+мсггэг)+вгвг=О. Рассмотренный метод силового расчета по формулам, записанным для разных звеньев, позволяет разработать схему алгорвтма в программу вычвслеввй иа ЭВМ. Результаты вычислений представляют в форме таблиц влв графика. Наиболее наглядное представлевве дают годографы вехторвых фувкцвй, представляющие собой крввую, опвсылаемую ловцом радиуса-вектора, модуль которого равен числовому звачениюуеакцвв в кввематическон паре, а его направляющий угол и определяет положевве вектора относительно осв Ах (рве.
5.13, а, б). На рве. 5 44 првведева схема алгоритма программы, отображающая вычвслевве требуемых пара Ряа 5.14 зы основные операции, обеспечивающие метров ва ЭВМ. Е7. МЕТОДИКА СИЛОВОГО РАСЧЕТА ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ Трехзвенный механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатымн колесами, образующими со стойкой (неподвижным звеном) вращательную или поступательную кинематнческую пару, называют зубчатой передачей.
Силы в зубчатой передаче зависят от геометрии боковых поверхностей зуба в вх положения относительно осей вращения зубчатых колес 1 и 2. Нагрузку Г,„= — Гвз денствуюшую по нормали к боковым поверхностям зубьев в точке контакта„обычно раскладывают на трв составляюп1ие (рве. 5.15): окружную Ггь Гз (нли Гзл, Рл,); радиальную Г„, Гь (или Г'и„, Гв,); осевую Г~„Гм (или Гп ' Гзм). Индексы д г, а соответствуют проекциям общей нагрузки, действующей по нормали л — л в точке контакта боковых поверхностей на соответствуюп1ие направлеюы (окружное, радиальное н осевое) относительно осв врашеюы зубчатого колеса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
